(57)【要約】【課題】油分離器及び複数の圧縮機を備えた冷凍装置において、分流器において分流される冷凍機油の偏りを抑制する。【解決手段】コンデンシングユニットは、冷媒回路(4)において互いに並列に接続された複数の圧縮機(14a,14b,14c)と、各圧縮機(14a,14b,14c)から冷凍機油を含む冷媒が吐出される吐出管と、吐出管を流れる冷媒から冷凍機油を分離する油分離器(37)と、油分離器(37)において分離された冷凍機油が導入される分流器(39)と、分流器(39)から各圧縮機(14a,14b,14c)に冷凍機油を戻すための油戻し通路(38a,38b,38c)と、分流器(39)での偏流を抑制する偏流抑制部(41)と、を備えている。【選択図】図１
2013068346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路(4)において互いに並列に接続された複数の圧縮機(14a,14b,14c)と、
各圧縮機(14a,14b,14c)から冷凍機油を含む冷媒が吐出される吐出管と、
前記吐出管を流れる冷媒から冷凍機油を分離する油分離器(37)と、
前記油分離器(37)において分離された冷凍機油が導入される分流器(39)と、
前記分流器(39)から各圧縮機(14a,14b,14c)に冷凍機油を戻すための油戻し通路(38a,38b,38c)と、
前記分流器(39)での偏流を抑制する偏流抑制部(41)と、を備えているコンデンシングユニット。
【請求項２】
前記油分離器(37)よりも下流に位置し、前記吐出管を流れる冷媒に含まれていた各圧縮機(14a,14b,14c)からの冷凍機油が一緒に流れる油合流通路(381)をさらに備え、
前記偏流抑制部(41)は、前記油合流通路(381)に設けられており、前記油合流通路(381)における冷凍機油の偏流を抑制する、請求項１に記載のコンデンシングユニット。
【請求項３】
前記油合流通路(381)は、曲がった部位を有し、
前記偏流抑制部(41)は、前記曲がった部位と前記分流器(39)との間に配置されている、請求項２に記載のコンデンシングユニット。
【請求項４】
前記偏流抑制部(41)は冷凍機油のフィルタとしても機能する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンデンシングユニット。
【請求項５】
前記偏流抑制部(41)は、
冷凍機油が流入する流入口(41c)と、冷凍機油が流出する流出口(41d)とが形成された流路部(41a)を有し、
前記流路部(41a)における流路面積は、前記流入口(41c)の開口面積及び前記流出口(41d)の開口面積よりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンデンシングユニット。
【請求項６】
各圧縮機(14a,14b,14c)に冷媒を注入するためのインジェクション通路(30)をさらに備え、
前記インジェクション通路(30)の下流側端部は、前記偏流抑制部(41)よりも上流側の前記油合流通路(381)に接続されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載のコンデンシングユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンシングユニット(10)と、
利用側熱交換器(64)を有し、前記コンデンシングユニット(10)と共に前記冷媒回路(4)を形成する利用ユニット(60)と、を備えている冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油分離器及び複数の圧縮機を備えたコンデンシングユニット、及びこれを備えた冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒回路において互いに並列に接続された複数の圧縮機を有するコンデンシングユニットと、このコンデンシングユニットと共に冷媒回路を形成する利用ユニットとを備えた冷凍装置が知られている。各圧縮機に接続された吐出管には、圧縮機内の潤滑に用いられた冷凍機油を含む冷媒が吐出される。したがって、この吐出管には、圧縮機の油上がりを防止するために油分離器が設けられている。この油分離器によって分離された冷凍機油は、油戻し通路を通じて圧縮機に戻される。
【０００３】
例えば特許文献１には、冷媒回路において互いに並列に接続された複数の圧縮機を備えた冷凍装置が開示されている。この冷凍装置では、各圧縮機の吐出管に油分離器がそれぞれ設けられており、これらの油分離器において分離された冷凍機油が合流する油合流通路を有している。油合流通路において一旦合流した冷凍機油は、その後、各圧縮機に冷凍機油を分配するために分岐した複数の油戻し通路に分流する。各油戻し通路に分配された冷凍機油は、その油戻し通路を通じて対応する圧縮機に戻される（特許文献１の図１参照）。
【０００４】
したがって、例えば、油分離器が各圧縮機の吐出管にそれぞれ設けられており、各油分離器と対応する圧縮機との間を個別の油戻し通路によって接続する構成、すなわち各油分離器において分離された冷凍機油が合流することなく個別の油戻し通路を通じて対応する圧縮機に戻される構成に比べると、特許文献１に記載された上記のような冷凍装置では、特定の圧縮機に冷凍機油が偏る偏油が生じるのが抑制される（特許文献１の段落００２１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１６３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の冷凍装置のように前記油合流通路を流れる冷凍機油を複数の油戻し通路に分岐させる分岐点には、例えば分流器が設けられる。
【０００７】
しかしながら、冷凍装置におけるコンデンシングユニットのケース内においては、スペースの制約上、油戻し通路、冷媒配管などの多数の配管が３次元的に複雑に配置されているので、例えば分流器の上流側に接続されている前記油合流通路が大きく屈曲した形状を有していることがある。このように屈曲した油合流通路においては、冷凍機油の流れに偏流が生じることがある。偏流が生じた状態で冷凍機油が分流器に流入すると、この分流器の下流側に接続されている複数の油戻し通路に分配される冷凍機油の割合にも偏りが生じることがある。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、油分離器及び複数の圧縮機を備えた冷凍装置において、分流器において分流される冷凍機油の偏りを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的達成のため、本発明は、冷媒回路(4)において互いに並列に接続された複数の圧縮機(14a,14b,14c)と、各圧縮機(14a,14b,14c)から冷凍機油を含む冷媒が吐出される吐出管と、前記吐出管を流れる冷媒から冷凍機油を分離する油分離器(37)と、前記油分離器(37)において分離された冷凍機油が導入される分流器(39)と、前記分流器(39)から各圧縮機(14a,14b,14c)に冷凍機油を戻すための油戻し通路(38a,38b,38c)と、前記分流器(39)での偏流を抑制する偏流抑制部(41)と、を備えているコンデンシングユニットである。
【００１０】
本発明では、前記分流器(39)での偏流を抑制する偏流抑制部(41)を備えているので、例えば分流器(39)の上流側に接続される配管が冷凍機油の偏流を起こしやすい場合であっても、分流器(39)において各油戻し通路(38a,38b,38c)に分流される冷凍機油の偏りを抑制することができる。
【００１１】
前記コンデンシングユニット(10)は、前記油分離器(37)よりも下流に位置し、前記吐出管を流れる冷媒に含まれていた各圧縮機(14a,14b,14c)からの冷凍機油が一緒に流れる油合流通路(381)をさらに備えていてもよく、この場合において、前記偏流抑制部(41)は、前記油合流通路(381)に設けられて、前記油合流通路(381)における冷凍機油の偏流を抑制する構成としてもよい。
【００１２】
この態様では、各圧縮機(14a,14b,14c)から吐出された冷媒から分離された冷凍機油が油合流通路(381)に流入する。そして、油合流通路(381)において、偏流抑制部(41)によって冷凍機油の偏流を抑制することができる。したがって、分流器(39)に導入される前に冷凍機油の偏流を解消することができる。
【００１３】
前記油合流通路(381)は、曲がった部位を有していてもよく、この場合には、前記偏流抑制部(41)は、前記曲がった部位と前記分流器(39)との間に配置されているのが好ましい。
【００１４】
この態様では、油合流通路(381)の曲がった部位において、冷凍機油の偏流が生ずることがあるが、その場合でも偏流抑制部(41)において、冷凍機油の偏流を抑制することができる。このため、油合流通路(381)において偏流が生じないような配管構成に制限されることを回避することができ、油合流通路(381)の配置及び構成の自由度が制限される事態を回避することができる。
【００１５】
前記偏流抑制部(41)は冷凍機油のフィルタとしても機能するのが好ましい。この態様では、本来的に必要な冷凍機油のフィルタを利用して冷凍機油の偏流を抑制することができる。
【００１６】
前記偏流抑制部(41)は、冷凍機油が流入する流入口(41c)と、冷凍機油が流出する流出口(41d)とが形成された流路部(41a)を有しいてもよく、この場合には、前記流路部(41a)における流路面積は、前記流入口(41c)の開口面積及び前記流出口(41d)の開口面積よりも大きいのが好ましい。
【００１７】
この態様では、流入口(41c)の傾向面積から流路部(41a)内の流路面積に（段差状に）拡大しているため、冷凍機油の流れ方向がかき乱され、これにより、偏流を抑制することができる。
【００１８】
前記コンデンシングユニット(10)は、各圧縮機(14a,14b,14c)に冷媒を注入するためのインジェクション通路(30)をさらに備えていてもよく、この場合には、前記インジェクション通路(30)の下流側端部は、前記偏流抑制部(41)よりも上流側の前記油合流通路(381)に接続されているのが好ましい。
【００１９】
この態様では、インジェクション通路(30)を流れた冷媒が油合流通路(381)を流れる冷凍機油と合流し、冷媒及び冷凍機油が偏流抑制部(41)に導入される。油合流通路(381)において、インジェクション通路(30)からの冷媒が合流しただけでは、混合されない場合もあるが、偏流抑制部(41)が設けられることにより、偏流を抑制するとともに、冷媒及び冷凍機油の混合も促進させることができる。
【００２０】
本発明は、前記コンデンシングユニット(10)と、利用側熱交換器(64)を有し、前記コンデンシングユニット(10)と共に前記冷媒回路(4)を形成する利用ユニット(60)と、を備えている冷凍装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、油分離器及び複数の圧縮機を備えた冷凍装置において、分流器において分流される冷凍機油の偏りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷凍装置の構成を示す図である。
【図２】前記冷凍装置に設けられた偏流抑制部及び分流器の構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明のその他の実施形態に係る冷凍装置の構成を示す図である。
【図４】図３の冷凍装置に設けられた偏流抑制部及び分流器の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
本発明の実施形態に係る冷凍装置（1）は、コンデンシングユニットである庫外ユニット（10）に対して２台の庫内ユニット（60）が接続された、いわゆるセパレートタイプの冷凍装置（1）であり、冷蔵倉庫の庫内を冷却するものである。
【００２５】
庫外ユニット（10）には庫外回路（11）が、また各庫内ユニット（60）には庫内回路（61）がそれぞれ設けられている。この冷凍装置（1）では、庫外回路（11）に対して各庫内回路（61）を液側連絡配管（2）及びガス側連絡配管（3）で並列に接続することによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを実行可能な冷媒回路（4）が構成されている。
【００２６】
庫外回路（11）の端部には第１閉鎖弁（12）及び第２閉鎖弁（13）がそれぞれ設けられている。第１閉鎖弁（12）には、液側連絡配管（2）の一端が接続されている。この液側連絡配管（2）の他端は２つに分岐しており、それぞれが庫内回路（61）の液側端に接続されている。第２閉鎖弁（13）には、ガス側連絡配管（3）の一端が接続されている。このガス側連絡配管（3）の他端は２つに分岐しており、それぞれが庫内回路（61）のガス側端に接続されている。
【００２７】
《庫外ユニット》
庫外ユニット（10）の庫外回路（11）には、圧縮機構（40）、庫外熱交換器（15）、レシーバ（16）、過冷却熱交換器（17）、第１庫外膨張弁（18）、第２庫外膨張弁（19）、及び四路切換弁（20）が設けられている。
【００２８】
圧縮機構（40）は、運転容量が可変の第１圧縮機（14a）と、運転容量が固定（定容量）の第２圧縮機（14b）と、運転容量が固定（定容量）の第３圧縮機（14c）とから構成されている。これらの圧縮機（14a,14b,14c）は、互いに並列に接続されている。
【００２９】
第１圧縮機（14a）、第２圧縮機（14b）、及び第３圧縮機（14c）は何れも、例えば全密閉の高圧ドーム型のスクロール圧縮機として構成されている。第１圧縮機（14a）には、インバータを介して電力が供給される。第１圧縮機（14a）は、インバータの出力周波数を変化させることによって、その運転容量を段階的に調節することができるように構成されている。一方、第２圧縮機（14b）及び第３圧縮機（14c）は、電動機が常に一定の回転速度で運転されるものであって、その運転容量が変更不能となっている。ただし、圧縮機構(40)が複数の圧縮機を備える構成であればよく、このような構成に限られるものではない。
【００３０】
圧縮機構(40)から吐出された冷媒は吐出管を介して四路切換弁(20)に導入される。吐出管は、第１吐出管(56a)と、第２吐出管(56b)と、第３吐出管(56c)と、吐出合流管(21)と、を有する。第１吐出管(56a)の一端は第１圧縮機（14a）の吐出ポートに接続されており、第２吐出管（56b）の一端は第２圧縮機（14b）の吐出ポートに接続されており、第３吐出管（56c）の一端は第３圧縮機（14c）の吐出ポートに接続されている。第１吐出管(56a)、第２吐出管(56b)及び第３吐出管(56c)の他端は、何れも吐出合流管（21）に接続されている。第１〜第３吐出管（56a,56b,56c）には、それぞれ逆止弁（CV1,CV2,CV3）が設けられている。
【００３１】
各逆止弁（CV1,CV2,CV3）は、圧縮機（14a,14b,14c）へ向かう冷媒の流れを禁止する。第２吐出管（56b）の逆止弁（CV2）は、停止中の第２圧縮機（14b）へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁を構成している。また、第３吐出管（56c）の逆止弁（CV3）は、停止中の第３圧縮機（14c）へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁を構成している。
【００３２】
第１圧縮機（14a）の吸入側には第１吸入管（57a）が、また第２圧縮機（14b）の吸入側には第２吸入管（57b）が、また第３圧縮機（14c）の吸入側には第３吸入管（57c）がそれぞれ接続されている。これらの吸入管（57a,57b,57c）の入口端は、吸入合流管（22）を介して四路切換弁（20）に接続されている。
【００３３】
庫外熱交換器（15）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。庫外熱交換器（15）の近傍には、庫外熱交換器（15）に庫外空気を送る庫外ファン（23）が設けられている。庫外熱交換器（15）では、冷媒と庫外空気との間で熱交換が行われる。
【００３４】
庫外熱交換器（15）のガス側は、四路切換弁（20）に接続されている。庫外熱交換器（15）の液側は、第１液管（24）を介してレシーバ（16）の頂部に接続されている。第１液管（24）には、庫外熱交換器（15）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV8）が設けられている。第１液管（24）では、逆止弁（CV8）に並列にキャピラリーチューブ（51）が設けられている。
【００３５】
過冷却熱交換器（17）は、高圧側流路（17a）と低圧側流路（17b）とを備え、各流路（17a,17b）を流れる冷媒同士を熱交換させる。この過冷却熱交換器（17）は、例えばプレート熱交換器により構成されている。
【００３６】
高圧側流路（17a）の流入端は、冷媒配管を介してレシーバ（16）の底部に接続されている。また、高圧側流路（17a）の流出端は、第２液管（25）を介して第１閉鎖弁（12）に接続されている。第２液管（25）には、高圧側流路（17a）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV9）が設けられている。
【００３７】
一方、低圧側流路（17b）の流入端には、逆止弁（CV9）の上流側で第２液管（25）から分岐した第１分岐管（26）が接続されている。第１分岐管（26）には、第２庫外膨張弁（19）が設けられている。第２庫外膨張弁（19）は、開度を調節可能な電子膨張弁により構成されている。
【００３８】
また、低圧側流路（17b）の流出端には、各圧縮機（14）の中間圧の圧縮室（73）へ冷媒を注入するためのインジェクション通路であるインジェクション管（30）が接続されている。インジェクション管（30）の下流端は、後述する油合流通路(381)に接続されている。
【００３９】
レシーバ（16）は、庫外熱交換器（15）と過冷却熱交換器（17）との間に配置され、庫外熱交換器（15）で凝縮した高圧冷媒を一時的に貯留する。レシーバ（16）の頂部には、インジェクション管（30）に接続されたガス抜き管（44）が接続されている。ガス抜き管（44）には、開閉自在の電磁弁（SV3）が設けられている。
【００４０】
第２液管（25）における逆止弁（CV9）と第１閉鎖弁（12）との間には、第２分岐管（28）の一端が接続されている。第２分岐管（28）の他端は、第１液管（24）における逆止弁（CV8）とレシーバ（16）との間に接続されている。第２分岐管（28）には、レシーバ（16）側からの冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV10）が設けられている。
【００４１】
第１液管（24）と第２液管（25）との間には、レシーバ（16）及び過冷却熱交換器（17）をバイパスする第３分岐管（29）が接続されている。第３分岐管（29）は、第１液管（24）側の端部が庫外熱交換器（15）と逆止弁（CV8）との間に接続され、第２液管（25）側の端部が過冷却熱交換器（17）と逆止弁（CV9）との間に接続されている。第３分岐管（29）には、第１庫外膨張弁（18）が設けられている。第１庫外膨張弁（18）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成されている。
【００４２】
四路切換弁（20）は、第１ポート（P1）が吐出合流管（21）に、第２ポート（P2）が吸入合流管（22）に、第３ポート（P3）が庫外熱交換器（15）に、第４ポート（P4）が第２閉鎖弁（13）にそれぞれ接続されている。この四路切換弁（20）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が互いに連通するとともに第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が互いに連通するとともに第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）との間で切換自在に構成されている。
【００４３】
吐出合流管(21)には、圧縮機(14a,14b,14c)から吐出された冷媒から冷凍機油を分離する油分離器(37)が設けられている。油分離器（37）は、密閉容器状に構成され、この油分離器(37)には、油戻し管（38）の一端が接続されている。
【００４４】
油戻し管(38)は、油合流通路(381)と、第１油戻し通路(38a)と、第２油戻し通路(38b)と、第３油戻し通路(38c)とを有する。油合流通路(381)の一端は油分離器(37)に接続され、油合流通路(381)の他端は、分流器(39)に接続されている。分流器(39)は、油合流通路(381)を流れる冷凍機油及び冷媒を各油戻し通路(38a,38b,38c)に偏流しないように分流するものであり、下から上に向かって冷凍機油及び冷媒が流れる姿勢で配置される。
【００４５】
図２にも示すように、分流器(39)は、１つの流入口(39a)と複数（図例では３つ）の流出口(39b,39b,39b)を有している。流入口(39a)には油合流通路(381)が接続される一方、流出口(39b,39b,39b)には、それぞれ第１〜第３油戻し通路(38a,38b,38c)の一端が接続されている。また分流器(39)には、各流出口(39b,39b,39b)に油をスムーズに案内できるように、分流板(39c,39c)が設けられている。分流板(39c,39c)は、流出口間に位置し、冷凍機油の流れる方向に沿って延びるように配設されている。
【００４６】
第１油戻し通路(38a)の他端は、第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（図示省略）に接続され、第２油戻し通路(38b)の他端は、第２圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室（図示省略）に接続され、第３油戻し通路(38c)の他端は、第３圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室（図示省略）に接続されている。なお、油分離器（37）の冷凍機油を圧縮機（14a,14b,14c）の吸入側へ戻すと、冷凍機油の分だけ圧縮機（14a,14b,14c）が吸入する冷媒流量が減少するので、本実施形態では、油分離器（37）で分離された冷凍機油を中間圧の圧縮室（図示省略）へ戻す構成が採用されている。また、吐出合流管（21）に１つの油分離器(37)を設ける構成を採用しているため、後述するように、中間インジェクションのためのインジェクション管(30)を設けるのに適した構成となっている。
【００４７】
油合流通路(381)はその中間位置で曲がった構成となっており、この曲がった部位から下流側の部位は直管状となっている。すなわち、この曲がった部位から分流器(39)までは鉛直方向に真っ直ぐに延びる通路となっている。したがって、油合流通路(381)においては、曲がった部位において冷凍機油が偏って流れ、その下流側の直管状の部位においても偏流することがある。
【００４８】
油合流通路(381)における直管状の部位には、インジェクション管(30)の下流端が接続されており、さらにその下流側の部位には、分流器(39)での偏流を抑制するための偏流抑制部(41)が設けられている。
【００４９】
偏流抑制部(41)は、内側が空洞になっているケース(41a)を備えており、このケース(41a)は油合流通路(381)から流入してきた冷媒及び冷凍機油が流通する流路部として機能する。ケース(41a)の断面積（流路面積）は、油合流通路(381)の断面積（流路面積）よりも大きなものとなっている。また、ケース(41a)内には、冷凍機由に含まれるゴミ等を除去するメッシュ状の除去部材(41b)が配設されている。したがって、偏流抑制部(41)は、冷凍機由（冷媒）に含まれるゴミ等を除去するフィルタとしても機能する。除去部材(41b)により、ケース(41a)内は、流入口(41c)が開口する上流側の空間と、流出口(41d)が開口する下流側の空間とに区画されている。偏流抑制部(41)を構成するケース(41a)内の断面積が油合流通路(381)の断面積及び流入口(41c)（流出口(41d)）の開口面積よりも大きく、しかも中間位置に除去部材(41b)が配設されているため、ケース(41a)内に流れ込んだ冷凍機油と冷媒との混合を促進するとともに、この混合された流体が偏流することが抑制される。つまり、偏流抑制部(41)において流路面積が急拡大することにより、流れの方向がかき乱され、また除去部材(41b)によって冷凍機油及び冷媒が散らされ、これにより混合が促進されるとともに偏流が抑制される。しがたって、偏流抑制部(41)から真っ直ぐ上方に延びる油合流通路(381)においては冷凍機油及び冷媒の偏流が抑制されているため、分流器(39)において分流される際に、冷凍機油及び冷媒が偏って分流されることが抑制される。
【００５０】
第１圧縮機（14a）に接続する第１油戻し通路（38a）には、高圧冷媒を中間圧に減圧するキャピラリーチューブ（41a）が設けられている。また、第２圧縮機（14b）に接続する第２油戻し通路（38b）及び第３圧縮機（14c）に接続する第３油戻し通路（38c）には、油分離器（37）側から順に、油分離器（37）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV4,CV5）と、高圧冷媒を中間圧に減圧するキャピラリーチューブ（41b,41c）と、開閉自在の電磁弁（SV1,SV2）とが設けられている。
【００５１】
ここで、電磁弁（SV1）は、第２圧縮機（14b）の運転中には開状態に設定され、第２圧縮機（14b）の停止中には閉状態に設定される。しかし、第２圧縮機（14b）の停止中に電磁弁（SV1）を閉状態に設定しても、電磁弁（SV1）はパイロット式の電磁弁であるため第２圧縮機（14b）側からの冷媒が漏れてしまう。逆止弁（CV4）は、停止中の第２圧縮機（14b）から第２油戻し管（38b）を通じて冷媒が流出することを防止する。また、電磁弁（SV2）も同様に、パイロット式の電磁弁であり、第３圧縮機（14c）の運転中には開状態に設定され、第３圧縮機（14c）の停止中には閉状態に設定される。
【００５２】
庫外ユニット（10）には、各種のセンサが設けられている。具体的に、吐出合流管（21）には、吐出圧力センサ（43）が設けられている。吸入合流管（22）には吸入圧力センサ（36）が設けられている。第１〜第３吐出管（56a,56b,56c）には、それぞれ吐出温度センサ（48a,48b,48c）が設けられている。また第２液管（25）には、液温度センサ（45）が設けられている。また、庫外ファン（23）の近傍には、庫外温度センサ（46）が設けられている。
【００５３】
《庫内ユニット》
２つの庫内ユニット（60）は同じ構成である。各庫内ユニット（60）の庫内回路（61）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、庫内膨張弁（63）及び庫内熱交換器（64）が設けられている。
【００５４】
庫内膨張弁（63）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成している。また、庫内熱交換器（64）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。庫内熱交換器（64）の近傍には、庫内熱交換器（64）へ庫内空気を送る庫内ファン（65）が設けられている。庫内熱交換器（64）では、庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。
【００５５】
庫内ユニット（60）には、３つの温度センサが設けられている。具体的に、庫内熱交換器（64）の伝熱管には、蒸発温度センサ（67）が設けられている。庫内回路（61）におけるガス側端の近傍には、ガス温度センサ（68）が設けられている。庫内ファン（65）の近傍には、庫内温度センサ（69）が設けられている。
【００５６】
−運転動作−
以下に、本実施形態の冷凍装置（1）の運転動作について説明する。冷凍装置（1）の冷却運転では、３台の圧縮機（14a,14b,14c）のうち少なくとも１台が運転されて、各庫内ユニット（60）で庫内の冷却が行われる。
【００５７】
<冷却運転>
冷却運転では、四路切換弁（20）が第１状態に設定され、第１庫外膨張弁（18）は全閉状態に設定される。そして、この状態で圧縮機構（40）の運転を行うと、冷媒回路（4）では庫外熱交換器（15）が凝縮器となり、また各庫内熱交換器（64）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路（4）では、図１に示す実線の矢印の方向に冷媒が流れる。
【００５８】
なお、冷却運転を開始する際は、圧縮機構（40）のうち第１圧縮機（14a）だけが起動される。そして、起動後の圧縮機構（40）では、必要となる運転容量が増加するに連れて、第２圧縮機（14b）、第３圧縮機（14c）が順次起動される。また、必要となる運転容量が減少すると、第３圧縮機（14c）、第２圧縮機（14b）が順次停止される。
【００５９】
また、冷却運転中は、ガス温度センサ（68）の検出値と蒸発温度センサ（67）の検出値との差が一定値になるように、各庫内膨張弁（63）の開度を調節する過熱度制御が行われる。また、液温度センサ（45）の検出値が一定値になるように、第２庫外膨張弁（19）の開度が制御される。
【００６０】
圧縮機構（40）の運転が開始されると、圧縮機構（40）の吐出冷媒は、油分離器（37）で冷凍機油が分離された後に、庫外熱交換器（15）へ流入する。庫外熱交換器（15）では、冷媒が庫外空気と熱交換して凝縮する。庫外熱交換器（15）で凝縮した冷媒は、レシーバ（16）を経て過冷却熱交換器（17）の高圧側流路（17a）を流通し、第２液管（25）へ流入する。第２液管（25）では、冷媒の一部が第１分岐管（26）へ流入する。
残りの冷媒は、液側連絡配管（2）へ流入する。
【００６１】
第１分岐管（26）に流入した冷媒は、第２庫外膨張弁（19）で減圧されてから過冷却熱交換器（17）の低圧側流路（17b）を流通する。過冷却熱交換器（17）では、高圧側流路（17a）の冷媒は、低圧側流路（17b）の中間圧冷媒によって冷却されて過冷却状態になる。この過冷却状態の冷媒は、液側連絡配管（2）を通過して各庫内回路（61）へ分配され、各庫内膨張弁（63）で減圧されてから各庫内熱交換器（64）へ流入する。各庫内熱交換器（64）では、冷媒が庫内空気と熱交換して蒸発する。庫内空気は冷媒によって冷却される。各庫内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（3）で合流してから、各圧縮機（14）の吸入側に吸入される。
【００６２】
過冷却熱交換器（17）において、低圧側流路（17b）の中間圧冷媒は、高圧側流路（17a）の高圧冷媒によって加熱される。低圧側流路（17b）で加熱された冷媒は、インジェクション管（30）を流通して油合流通路(381)へ流入し、冷凍機油と合流する。油合流通路(381)においてはその途中の曲がった部位において冷凍機油の流れが偏ることがあり、また冷媒と冷凍機油とが十分に混合されていない場合もあるが、偏流抑制部(41)において、冷凍機油及び冷媒の混合が促進されるとともに混合された流体の偏流が抑制される。この偏流が抑制された冷凍機油及び冷媒の混合流体は分流器(39)において分流され、各油戻し通路(38a,38b,38c)を通して各圧縮機（14a,14b,14c）の中間圧の圧縮室へ戻される。
【００６３】
<デフロスト運転>
この冷凍装置（1）では、冷却運転中に庫内熱交換器（64）の着霜量が多くなった場合に、霜を除去するためにデフロスト運転が行われる。デフロスト運転では、各庫内熱交換器（64）の除霜が同時に行われる。
【００６４】
デフロスト運転では、四路切換弁（20）が第２状態に設定され、各庫内膨張弁（63）は全開状態に設定される。そして、この状態で圧縮機構（40）の運転を行うと、冷媒回路（4）では庫外熱交換器（15）が蒸発器となって各庫内熱交換器（64）が凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路（4）では、図１に示す破線の矢印の方向に冷媒が流れる。なお、デフロスト運転中は、第１庫外膨張弁（18）及び第２庫外膨張弁（19）の開度は適宜調節される。
【００６５】
具体的に、圧縮機構（40）の運転が開始されると、圧縮機構（40）の吐出冷媒は、油分離器（37）で冷凍機油が分離された後に、各庫内熱交換器（64）へ分配される。各庫内熱交換器（64）では、付着した霜が高圧冷媒によって融解される一方、冷媒が霜によって冷却されて凝縮する。各庫内熱交換器（64）で凝縮した冷媒は、液側連絡配管（2）で合流した後にレシーバ（16）を通過し、過冷却熱交換器（17）の高圧側流路（17a）を経て第２液管（25）へ流入する。第２分岐管（28）に流入した冷媒は、第３分岐管（29）の第１庫外膨張弁（18）で減圧されてから庫外熱交換器（15）へ流入する。庫外熱交換器（15）では、冷媒が庫外空気と熱交換して蒸発する。庫外熱交換器（15）で蒸発した冷媒は、各圧縮機（14）の吸入側に吸入される。
【００６６】
＜実施形態の概要＞
本実施形態をまとめると以下のようになる。
【００６７】
本実施形態では、分流器(39)での偏流を抑制する偏流抑制部(41)を備えているので、分流器(39)の上流側に接続される配管が冷凍機油の偏流を起こしやすい構成であっても、分流器(39)において各油戻し通路(38a,38b)に分流される冷凍機油の偏りを抑制することができる。
【００６８】
しかも、本実施形態では、偏流抑制部(41)が油合流通路(381)に設けられており、この油合流通路(381)における冷凍機油の偏流を抑制する構成としているので、第１圧縮機(14a)から吐出された冷媒から分離された冷凍機油、第２圧縮機(14b)から吐出された冷媒から分離された冷凍機油及び第３圧縮機(14c)から吐出された冷媒から分離された冷凍機油が油合流通路(381)に流入する。そして、油合流通路(381)において、偏流抑制部(41)によって冷凍機油の偏流を抑制することができる。したがって、分流器(39)に導入される前に冷凍機油の偏流を解消することができ、分流器(39)を通して各油戻し通路(38a,38b,38c)に均等に冷凍機油を分配することができる。
【００６９】
また本実施形態では、油合流通路(381)が曲がった部位を有し、この曲がった部位と分流器(39)との間に偏流抑制部(41)が配置されている。油合流通路(381)の曲がった部位において、冷凍機油の偏流が生ずることがあるが、その場合でも偏流抑制部(41)において、冷凍機油の偏流を抑制することができる。このため、油合流通路(381)において偏流が生じないような配管構成に制限されることを回避することができ、油合流通路(381)の配置及び構成の自由度が制限される事態を回避することができる。
【００７０】
また本実施形態では、偏流抑制部(41)が冷凍機油のフィルタとしても機能する。したがって、本来的に必要な冷凍機油のフィルタを利用して冷凍機油の偏流を抑制することができる。
【００７１】
また本実施形態では、偏流抑制部(41)において、流入口(41c)の傾向面積から流路部(41a)内の流路面積に段差状に拡大しているため、冷凍機油の流れ方向がかき乱され、これにより、偏流を抑制することができる。
【００７２】
また本実施形態では、インジェクション通路(30)を流れた冷媒が油合流通路(381)を流れる冷凍機油と合流し、冷媒及び冷凍機油が偏流抑制部(41)に導入される。油合流通路(381)において、インジェクション通路(30)からの冷媒が合流しただけでは、混合されない場合もあるが、偏流抑制部(41)が設けられることにより、偏流を抑制するとともに、冷媒及び冷凍機油の混合も促進させることができる。
【００７３】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
【００７４】
例えば、前記実施形態では、インジェクション管(30)が設けられた構成としたが、この構成に限られるものではない。すなわち、インジェクション管(30)を省略する構成としてもよい。この場合、油合流通路(381)には、冷凍機油のみが流れることになり、偏流抑制部(41)は冷凍機油の偏流を防止するのみの構成となる。
【００７５】
前記実施形態では、偏流抑制部(41)がゴミ等を取り除くための除去部材(41b)を有する構成としたが、偏流抑制部(41)の除去部材(41b)が省略された構成としてもよい。この構成でも、偏流抑制部(41)のケース(41a)内空間において冷媒及び冷凍機油の偏流を緩和することができる。
【００７６】
前記実施形態では、油合流通路(381)における曲がった部位の下流側において、冷媒及び冷凍機油が鉛直方向に流れる構成としたが、これに代え、冷媒及び冷凍機油が水平方向に流れる構成としてもよい。この場合には、分流器(39)は、各流出口(39b,39b,39b)が同じ高さ位置となる水平姿勢で配設される必要がある。
【００７７】
前記実施形態では、油分離器(37)が１つ設けられた構成について説明したが、これに限られるものではない。例えば、第１〜第３吐出管(56a,56b,56c)にそれぞれ油分離器が設けられた構成としてもよい。つまり、油分離器(37)が、第１吐出管(56a)を流れる冷媒から冷凍機油を分離する第１油分離器と第２吐出管(56b)を流れる冷媒から冷凍機油を分離する第２油分離器と第３吐出管(56c)を流れる冷媒から冷凍機油を分離する第３油分離器とを有する構成としてもよい。この構成では、油合流通路(381)の上流端が３つに分岐して、各油分離器に接続された構成となる。
【００７８】
前記実施形態では、圧縮機構(40)が３つの圧縮機(14a,14b,14c)を備えた構成としたが、これに限られるものではなく、２つ又は４つ以上の圧縮機を備えた構成としてもよい。例えば、圧縮機構(40)が２つの圧縮機を備えた構成では、図３に示すように、圧縮機構(40)は、第１圧縮機(14a)及び第２圧縮機(14b)を備える一方、前記実施形態と異なり、第３圧縮機(14c)が省略された構成となる。これに伴い、第３吸入管(57c)、第３吐出管(56c)、第３油戻し通路(38c)、逆止弁(CV3,CV5)、キャピラリーチューブ(41c)、電磁弁(SV2)及び吐出温度センサ(48c)も省略されている。また、図４に示すように、分流器(39)は、流出口(39b,39b)が２つ形成される構成となっている。すなわち、分流器(39)においては、流入口(39a)から流入した冷凍機油が二手に分流される構成となる。したがって、圧縮機の数に応じた数の油戻し通路が設けられるため、分流器(39)においてもその数に応じた流出口(39b)が設けられる構成となる。
【符号の説明】
【００７９】
4  冷媒回路
10  庫外ユニット
14a  第１圧縮機
14b  第２圧縮機
14c  第３圧縮機
30  インジェクション管
37  油分離器
38a  第１油戻し通路
38b  第２油戻し通路
38c  第３油戻し通路
39  分流器
41  偏流抑制部
41c  流入口
41d  流出口
56a  第１吐出管
56b  第２吐出管
56c  第３吐出管
60  庫内ユニット
64  庫内熱交換器
381  油合流通路
【図１】
2013068346.tif 000003
【図２】
2013068346.tif 000004
【図３】
2013068346.tif 000005
【図４】
2013068346.tif 000006